Question

Азот масою 2,5 кг міститься в посудині об’єом 3,2 м3 під тиском 150 кПа.
Знайти середню швидкість молекул азоту

Answer 1

Для знаходження середньої швидкості молекул азоту використовується формула:

v = sqrt(3kT/m)

де:

v - середня швидкість молекул;

k - стала Больцмана, k = 1,38 × 10^-23 Дж/К;

T - температура в кельвінах;

m - маса однієї молекули газу.

Спочатку потрібно знайти кількість молекул азоту, що міститься в посудині:

n = m/M,

де:

n - кількість молекул;

m - маса азоту;

M - молярна маса азоту.

M(азоту) = 14 г/моль

n = 2.5 кг / 14 г/моль = 178571,43 моль

Температуру в кельвінах можна знайти за формулою:

T(K) = T(°C) + 273,15

Дані не містять температуру, тому будемо вважати, що температура газу дорівнює 25°C = 298,15 К.

Тепер можна знайти середню швидкість молекул:

v = sqrt(3kT/m) = sqrt(3 * 1.38 × 10^-23 Дж/К * 298.15 К / (28 г/моль * 6.022 × 10^23 молекул/моль)) = 510 м/с

Отже, середня швидкість молекул азоту становить 510 м/с.